LANDASAN TEORI PEMBANGUNAN APLIKASI PANDUAN FITNESS INTERAKTIF MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY BERBASIS MOBILE.

BAB III LANDASAN TEORI

Bab ini akan membahas uraian dasar teori yang akan digunakan penulis dalam melakukan perancangan dan pembuatan program yang dapat dipergunakan sebagai pembanding atau acuan di dalam pembahasan masalah.

3.1 Augmented Reality

Augmented Reality adalah kombinasi dari lingkup nyata dan virtual, yang isinya lebih nyata dibandingkan dengan virtual. Hal ini akan menjadikan lingkungan di mana seseorang berfikir mengenai penambahan elemen virtual ke dalam lingkungan yang nyata (Daniel & Dieter, 2009). Artinya dapat menambahkan objek virtual atau orang ke pemandangan yang nyata, dengan menggunakan Augmented Reality lingkungan virtual atau pengguna seolah-olah ditambahkan kedalam dunia nyata. Di dalam teknologi Augmented Reality tidak terpisah dari Augmented Reality Display. Augmented Reality

Display adalah image pembentukan sistem yang

menggunakan seperangkat komponen optik, elektronik, dan mekanik untuk menghasilkan gambar suatu tempat pada jalur optik di antara mata pengamat dan benda fisik untuk dapat ditambah (Oliver & Ramesh, 2005). Tergantung pada optik yang digunakan, gambar dapat dibentuk melalui perangkat atau pada permukaan tidak datar yang lebih kompleks, serta bagaimana posisi pengamat atau pengguna berada.

kamera ponsel atau komputer [3]. Sistem Augmented Reality bekerja dengan menganalisis objek secara real-time yang ditangkap oleh kamera. Pesatnya perkembangan teknologi smartphone, sehingga Augmented Reality dapat diimplementasikan pada perangkat yang memiliki GPS, kamera, accelerometer dan kompas [4]. Kombinasi dari tiga sensor dapat digunakan untuk memberikan tambahan informasi dari objek yang ditangkap oleh kamera.

3.2 Fitness

Fitness adalah olahraga kesegaran jasmani yang

mengkombinasikan bermacam-macam gerakan olahraga. Begitu komplitnya sehingga para ahli olahraga cenderung menyebut fitness sebagai basic dari segala cabang olahraga. Bila ditelaah lebih dalam, gerakan-gerakan pokok dalam fitness juga dapat dimanfaatkan untuk latihan dasar dari olahraga lainnya. Bahkan, bermacam-macam gerakan dari cabang olahraga tertentu juga bisa digunakan dalam fitness, fitness juga merupakan kegiatan olahraga pembentukan otot-otot tubuh/fisik yang dilakukan secara rutin dan berkala, yang bertujuan untuk menjaga fitalitas tubuh dan berlatih disiplin. Memiliki otot tubuh yang ideal dan proforsional adalah idaman setiap individu, yang mana hal ini cukup mempengaruhi performa kita dipandangan mata orang lain. Guna memperoleh bentuk tubuh ideal diperlukan usaha pembentukannya dan usaha yang dilakukan tersebut tidaklah sesingkat hitungan detik. Diperlukan disiplin waktu dan asupan makanan yang dikonsumsi. Berlatih secara berkala merupakan faktor penentu guna memperoleh bentuk tubuh yang ideal. (Maza, 2006).

3.3 Android

Menurut situs resmi android

(http://www.android.com) dan Lessard et.al (2010) serta Bharati et.al (2010) and android adalah sistem operasi untuk telepon genggam yang berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang buat menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli android Inc., pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk telepon genggam. Kemudian untuk mengembangkan android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. Pada saat perilisan perdana android, 5 November 2007,

android bersama Open Handset Alliance menyatakan

mendukung pengembangan standar terbuka pada perangkat telepon genggam. Di lain pihak, Google merilis kode-kode android di bawah lisensi perangkat lunak dan standar terbuka perangkat seluler. Terdapat beberapa versi pada sistem opersai android, mulai dari versi 1.5 (CupCake), versi 1.6 (Donut), versi 2.1 (Eclair), versi 2.2 (Froyo), versi 2.3 (GingerBread), versi 3.0 (HoneyComb), versi 4.3 (JellyBean), hingga versi yang terbaru yaitu versi 4.4 (KitKat).

3.4 Vuforia Qualcomm

Vuforia adalah Augmented Reality Software

Development Kit (SDK) untuk perangkat telepon genggam

yang memungkinkan pembuatan aplikasi Augmented Reality. Dulunya lebih dikenal dengan QCAR (Qualcomm Company Augmentend Reality). Ini menggunakan teknologi Computer

Vision untuk mengenali dan melacak gambar planar (Target Image) 2D dan objek 3D sederhana (http://www.qualcomm.eu/products/augmented-reality) seperti kotak, secara real-time.

SDK Vuforia mendukung berbagai jenis target 2D dan 3D termasuk Target Gambar 'markerless', 3D Multi target konfigurasi, dan bentuk Marker Frame. Fitur tambahan dari SDK termasuk Deteksi Oklusi Lokal menggunakan 'Virtual Button', runtime pemilihan gambar target, dan kemampuan untuk membuat dan mengkonfigurasi ulang set pemrograman pada saat runtime. Vuforia menyediakan

Application Programming Interfaces (API) di C++, Java,

Objective-C. Vuforia SDK mendukung pembangunan untuk

IOS dan android menggunakan vuforia karena itu

kompatibel dengan berbagai perangkat telepon genggam termasuk iPhone (4/4S), iPad, dan telepon genggam

android dan tablet yang menjalankan android sistem

operasi versi 2.2 atau yang lebih besar dan prosesor ARMv6 atau 7 dengan FPU (Floating Point Unit ) kemampuan pengolahan. Dalam pengembangan aplikasi menggunakan Vuforia Qualcomm ini terdiri dari 2 komponen diantaranya adalah:

3.4.1 Target Manager System

Mengijinkan pengembang melakukan upload gambar yang sudah diregistrasi oleh marker dan kemudian melakukan download target gambar yang akan dimunculkan.

3.4.2 QCAR SDK Vuforia

Mengijinkan pengembang untuk melakukan koneksi antara aplikasi yang sudah dibuat dengan library static i.e libQCAR.a pada iOS

atau libQCAR.so pada android. pembangunan aplikasi dengan qualcomm Augmented Reality platform dimana platform ini terdiri dari SDK

QCAR dan Target System Management yang

dikembangkan pada portal QdevNet. User meng-upload gambar masukan untuk target yang ingin dilacak dan kemudian men-download sumber daya target, yang dibundel dengan app. SDK QCAR menyediakan sebuah objek yang terbagi

libQCAR.so yang harus dikaitkan dengan

aplikasi.

Gambar 3.1 Arsitektur Library QCAR SDK

3.5 Arsitektur Vuforia

Vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen-komponen tersebut antara lain:

a.Kamera

Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para pengembang hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti.

b.Image Converter

Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking misalnya luminance).

c.Tracker

Mengandung algoritma computer vision yang dapat mendeteksi dan melacak objek dunia nyata yang ada pada video kamera. Berdasarkan gambar dari kamera, algoritma yang berbeda bertugas untuk mendeteksi trackable baru, dan mengevaluasi virtual button. Hasilnya akan disimpan dalam

state object yang akan digunakan oleh video

background renderer dan dapat diakses dari

application code.

d.Video Background Renderer

Me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari video background renderer sangat bergantung pada telepon genggam yang digunakan.

e.Application Code

Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam application code seperti:

1.Query state object pada target baru yang

terdeteksi atau marker.

2.Update logika aplikasi setiap input baru

dimasukkan.

f.Target Resource

Dibuat menggunakan online Target Management

System. Assets yang diunduh berisi sebuah

konfigurasi xml - config.xml - yang memungkinkan developer untuk mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database trackable.

Gambar 3.2 Diagram Aliran Data Vuforia

3.6 Bahasa Pemrograman Java

Bahasa pemrograman java adalah sebuah bahasa pemrograman umum (general purpose programming

language) berorientasi objek yang pertama kali

diluncurkan pada tahun 1990-an oleh James Gosling dan Sun Microsistem (Irawan, 2007). Selain itu java merupakan bahasa pemrograman yang paling populer dan paling banyak digunakan saat ini dan merupakan

(Cahyono, 2006). Java memiliki kemampuan dalam menciptakan aplikasi berbasis PC, web maupun berbasis

handheld devices, serta kelebihan java yang mampu

berjalan pada sistem operasi apapun. Untuk mengembangkan sebuah aplikasi berbasis java yang berjalan pada sebuah jaringan diperlukan Java Development Kit (JDK) dan web server.

3.7 3DMax

Pembuatan modeling 3 dimensi serta animasi yang mendekati keadaan sebenarnya atau yang sering disebut

prototype sangat dimungkinkan dengan bantuan software

design graphic. Perkembangannya pada saat ini sangatlah pesat. 3D Studio Max merupakan salah satu software yang ada untuk membantu para designer pemodelan 3 dimensi dalam membuat karyanya dengan mengembangkan ide dan imajinasinya kedalam bentuk visual. Karena perancangan situs-situs web, advertising, broadcasting, film, pendidikan, game dan entertainment pada saat ini sering mengikut sertakan animasi dinamis. 3D Studio Max (kadangkala disebut 3ds Max atau MAX) adalah sebuah perangkat lunak grafik vektor 3-dimensi dan animasi (http://www.autodesk.com/products/autodesk-3ds

max/overview). Perangkat lunak ini dikembangkan dari pendahulunya 3D Studio for DOS, tetapi untuk platform Win32. Kinetix kemudian bergabung dengan akuisisi terakhir Autodesk, Discreet Logic.

3.8 Unity

Menurut situs resmi Unity

(http://unity3d.com/unity) Unity adalah tool untuk membuat 3D video game atau konten interaktif lainnya seperti visualisasi arsitektur atau real-time 3D

animasi. Editor berjalan pada Windows dan Mac OS X dan dapat menghasilkan permainan untuk Windows, Mac, Wii, iPad, iPhone, serta android platform. Bahasa pemrograman yang digunakan bermacam-macam, mulai dari

Javascript, C# dan Boo. Pada unity, tidak bisa

melakukan desain atau modelling, dikarenakan unity bukan tool untuk mendesain. Jadi untuk mendesain, memerlukan 3D editor lain seperti 3D Max atau Blender, kemudian export menjadi format.fbx atau langsung format

file blend. Unity lebih simple dan powerfull daripada

game engine lainnya dengan berbagai asset yang

dimiliki.

Ada dua lisensi utama: Unity dan Unity Pro, pada versi Unity Pro merupakan versi berbayar dan versi non

pro merupakan versi gratis. Pada versi unity pro

terdapat fitur tambahan, seperti membuat tekstur dan penambahan efek. Versi gratis, menampilkan splash

screen (dalam permainan mandiri) dan watermark (dalam

game web). Baik unity maupun unity pro termasuk dalam lingkungan pengembangan, tutorial, sample project dan konten, dukungan dengan forum, wiki, dan update dalam versi yang sama.

3.9 Marker

Marker digunakan sebagai pola yang dibuat dalam bentuk gambar yang akan dikenali oleh kamera (Hirzer, 2008). Pola marker dapat dibuat dengan menggunakan

photoshop ataupun software lainnya. Untuk marker

standar yang sering digunakan, pola yang dikenali adalah pola marker berbentuk segi panjang dengan kotak-kotak hitam didalamnya.

a. Augmented Reality dengan marker

Merupakan metode Augmented Reality yang membutuhkan sebuah marker (kertas dengan lambang/symbol khusus) yang akan diproses dan dikenali oleh sistem sebagai alas/permukaan yang akan memproyeksikan objek virtual hasil

Augmented Reality di atas permukaan marker

tersebut.

b. Markerless Augmented Reality

Dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion, yang telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan mereka.

atau libQCAR.so pada android. pembangunan aplikasi dengan qualcomm Augmented Reality platform dimana platform ini terdiri dari SDK QCAR dan Target System Management yang dikembangkan pada portal QdevNet. User meng-upload gambar masukan untuk target yang ingin dilacak dan kemudian men-download sumber daya target, yang dibundel dengan app. SDK QCAR menyediakan sebuah objek yang terbagi libQCAR.so yang harus dikaitkan dengan aplikasi.

Gambar 3.1 Arsitektur Library QCAR SDK

3.5 Arsitektur Vuforia

Vuforia SDK memerlukan beberapa komponen penting agar dapat bekerja dengan baik. Komponen-komponen tersebut antara lain:

a.Kamera

Kamera dibutuhkan untuk memastikan bahwa setiap frame ditangkap dan diteruskan secara efisien ke tracker. Para pengembang hanya tinggal memberi tahu kamera kapan mereka mulai menangkap dan berhenti.

b.Image Converter

Mengkonversi format kamera (misalnya YUV12) kedalam format yang dapat dideteksi oleh OpenGL (misalnya RGB565) dan untuk tracking misalnya luminance).

c.Tracker

Mengandung algoritma computer vision yang dapat mendeteksi dan melacak objek dunia nyata yang ada pada video kamera. Berdasarkan gambar dari kamera, algoritma yang berbeda bertugas untuk mendeteksi trackable baru, dan mengevaluasi virtual button. Hasilnya akan disimpan dalam

state object yang akan digunakan oleh video background renderer dan dapat diakses dari application code.

d.Video Background Renderer

Me-render gambar dari kamera yang tersimpan di dalam state object. Performa dari video background renderer sangat bergantung pada telepon genggam yang digunakan.

e.Application Code

Menginisialisasi semua komponen di atas dan melakukan tiga tahapan penting dalam application code seperti:

1.Query state object pada target baru yang terdeteksi atau marker.

2.Update logika aplikasi setiap input baru dimasukkan.

f.Target Resource

Dibuat menggunakan online Target Management System. Assets yang diunduh berisi sebuah konfigurasi xml - config.xml - yang memungkinkan developer untuk mengkonfigurasi beberapa fitur dalam trackable dan binary file yang berisi database trackable.

Gambar 3.2 Diagram Aliran Data Vuforia

3.6 Bahasa Pemrograman Java

Bahasa pemrograman java adalah sebuah bahasa pemrograman umum (general purpose programming language) berorientasi objek yang pertama kali diluncurkan pada tahun 1990-an oleh James Gosling dan Sun Microsistem (Irawan, 2007). Selain itu java merupakan bahasa pemrograman yang paling populer dan paling banyak digunakan saat ini dan merupakan development tools yang fleksibel dan powerfull

(Cahyono, 2006). Java memiliki kemampuan dalam menciptakan aplikasi berbasis PC, web maupun berbasis handheld devices, serta kelebihan java yang mampu berjalan pada sistem operasi apapun. Untuk mengembangkan sebuah aplikasi berbasis java yang berjalan pada sebuah jaringan diperlukan Java Development Kit (JDK) dan web server.

3.7 3DMax

Pembuatan modeling 3 dimensi serta animasi yang mendekati keadaan sebenarnya atau yang sering disebut prototype sangat dimungkinkan dengan bantuan software design graphic. Perkembangannya pada saat ini sangatlah pesat. 3D Studio Max merupakan salah satu software yang ada untuk membantu para designer pemodelan 3 dimensi dalam membuat karyanya dengan mengembangkan ide dan imajinasinya kedalam bentuk visual. Karena perancangan situs-situs web, advertising, broadcasting, film, pendidikan, game dan entertainment pada saat ini sering mengikut sertakan animasi dinamis. 3D Studio Max (kadangkala disebut 3ds Max atau MAX) adalah sebuah perangkat lunak grafik vektor 3-dimensi dan animasi (http://www.autodesk.com/products/autodesk-3ds

max/overview). Perangkat lunak ini dikembangkan dari pendahulunya 3D Studio for DOS, tetapi untuk platform Win32. Kinetix kemudian bergabung dengan akuisisi terakhir Autodesk, Discreet Logic.

3.8 Unity

Menurut situs resmi Unity

(http://unity3d.com/unity) Unity adalah tool untuk membuat 3D video game atau konten interaktif lainnya seperti visualisasi arsitektur atau real-time 3D

animasi. Editor berjalan pada Windows dan Mac OS X dan dapat menghasilkan permainan untuk Windows, Mac, Wii, iPad, iPhone, serta android platform. Bahasa pemrograman yang digunakan bermacam-macam, mulai dari Javascript, C# dan Boo. Pada unity, tidak bisa melakukan desain atau modelling, dikarenakan unity bukan tool untuk mendesain. Jadi untuk mendesain, memerlukan 3D editor lain seperti 3D Max atau Blender, kemudian export menjadi format.fbx atau langsung format file blend. Unity lebih simple dan powerfull daripada game engine lainnya dengan berbagai asset yang dimiliki.

Ada dua lisensi utama: Unity dan Unity Pro, pada versi Unity Pro merupakan versi berbayar dan versi non pro merupakan versi gratis. Pada versi unity pro terdapat fitur tambahan, seperti membuat tekstur dan penambahan efek. Versi gratis, menampilkan splash screen (dalam permainan mandiri) dan watermark (dalam game web). Baik unity maupun unity pro termasuk dalam lingkungan pengembangan, tutorial, sample project dan konten, dukungan dengan forum, wiki, dan update dalam versi yang sama.

3.9 Marker

Marker digunakan sebagai pola yang dibuat dalam bentuk gambar yang akan dikenali oleh kamera (Hirzer, 2008). Pola marker dapat dibuat dengan menggunakan photoshop ataupun software lainnya. Untuk marker standar yang sering digunakan, pola yang dikenali adalah pola marker berbentuk segi panjang dengan kotak-kotak hitam didalamnya.

a. Augmented Reality dengan marker

Merupakan metode Augmented Reality yang membutuhkan sebuah marker (kertas dengan lambang/symbol khusus) yang akan diproses dan dikenali oleh sistem sebagai alas/permukaan yang akan memproyeksikan objek virtual hasil Augmented Reality di atas permukaan marker tersebut.

b. Markerless Augmented Reality

Dengan metode ini pengguna tidak perlu lagi menggunakan sebuah marker untuk menampilkan elemen-elemen digital. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented Reality terbesar di dunia Total Immersion, yang telah membuat berbagai macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalan mereka.